Quando foi lançado para o espaço, no passado dia 25 de dezembro, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) levou consigo todas as esperanças depositadas pela comunidade cientifica naquele que é o maior e mais caro (estima-se que vá custar 8,57 mil milhões de euros) telescópio alguma vez construído. E a Universidade do Porto não foi exceção…

Na verdade, são vários os contributos esperados para os investigadores da Faculdade de Ciências (FCUP) e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA/U.Porto) que vêm trabalhando na procura de respostas para alguns dos maiores enigmas associados ao estudo da evolução das galáxias e dos processos de formação das estrelas e dos planetas. E já existem três projetos aprovados nos quais os cientistas da U.Porto vão colaborar. 

Por exemplo, uma equipa da FCUP e do IA/U.Porto vai utilizar o James Webb para estudar a composição química do TOI-179, um sistema composto por pelo menos seis exoplanetas. Vardan Adibekyan, Susana Barros, e Nuno Santos fazem parte de um grupo de investigadores que vão investigar, entre outros aspetos, a formação e evolução deste distante sistema exoplanetário. 

Jarle Brinchmann, investigador do IA/CAUP e diretor do Centro de Astrofísica da U.Porto (CAUP), está também envolvido no estudo da composição química de algumas galáxias, que resultaram, há alguns anos, de uma descoberta surpreendente.

Há ainda um outro projeto que contará com o trabalho da estudante de doutoramento em Astronomia na FCUP, Sandy Morais. Este “centrar-se-á no estudo de como os buracos negros supermassivos que conhecemos, que residem nos centros da maioria das galáxias maciças, influenciam as suas galáxias. Isto não tem sido possível de fazer no Universo distante até agora. Com a JWST haverá sem dúvida alguns resultados surpreendentes a sair”, detalha o diretor do IA/CAUP.

Note-se que estes planos para projetos não seriam possíveis sem o trabalho de uma equipa de cientistas que durante vários anos esteve envolvida na construção do supertelescópio. Nesta equipa esteve Catarina Alves Oliveira, licenciada em Física/Matemática Aplicada (Astronomia) pela FCUP e a trabalhar há vários anos na Agência Espacial Europeia (ESA). Ela foi uma das responsáveis pela calibração e monitorização de um dos quatro instrumentos do telescópio: o espectrógrafo NIRSpec.

Estudar o nascimento das estrelas e “talvez até a origem da vida”

Na segunda metade dos anos 90, o Telescópio Espacial Hubble (HST) foi um sucesso entre os investigadores. No entanto, para obter imagens mais nítidas do Universo, sobretudo partes obscuras onde se formam estrelas e planetas, são necessários comprimentos de onda mais longos do que os fornecidos por este telescópio. 

Até ao lançamento do JWST passaram-se cerca de 30 anos de idealização e construção do projeto desenvolvido em conjunto pela NASA, pela Agência Espacial Europeia (ESA) e a Agência Espacial Canadiana (CSA). Por que foi tão complicado? “Um espelho monolítico maior do que o HST não caberia nos nossos launchers. Foi, por isso, necessário criar um espelho desdobrável – uma tarefa tecnológica muito desafiante, e da mesma forma foi também necessário criar um escudo solar desdobrável para manter o telescópio constante em temperatura”, conta Jarle Brinchmann. 

O resultado não podia ser mais ambicioso. “Vejo o JWST como uma forma de compreender quando as primeiras estrelas começaram a formar-se no Universo, quando as primeiras galáxias começaram a formar-se, quando e onde as estrelas nascem hoje e talvez até a origem da vida”, explica, com entusiasmo.

“Mas não só isso, o infravermelho é também imensamente rico em linhas de absorção de moléculas – assim podemos usar o JWST para medir a abundância de moléculas em torno de estrelas que se estão a formar e talvez mais excitantemente nas atmosferas de planetas distantes do nosso”, acrescenta o diretor do CAUP. 

Um dos maiores contributos que o JWST pode dar é no estudo do nascimento das estrelas. É que as estrelas e os planetas em volta delas nascem dentro de uma espécie de véu de gás e poeira que é opaca à luz visível. “Com este telescópio, seremos capazes de observar diretamente este véu e com alta resolução espacial e sensibilidade que nos permitirá estudar o local onde nascem as estrelas de uma forma nunca antes possível”, descreve Jarle Brinchmann. 

Mas antes, ainda há trabalho a fazer. Concluída que está a instalação de um escudo solar no telescópio James Webb, falta agora desdobrar e calibrar o espelho primário e ligar e testar todos os instrumentos do telescópio. Depois, resta esperar…